专利名称：一种改进的动力钳扭矩调节阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田钻采工程中用于上卸油井管柱螺纹的动力钳，特别是动力钳控制上扣扭矩的扭矩调节阀。
油田油井管柱，特别是油井套管和油管管柱，对上扣扭矩有严格的要求，不同钢级、不同管径的套管或油管，有不同的最佳上扣扭矩值，按最佳上扣扭矩值上扣，才能保证管柱的最佳强度和最佳密封性。最佳上扣扭矩值，通过在动力钳上设置扭矩调节阀来实现，而现有扭矩调节阀为双向控制，既控制上扣，也控制卸扣，其不足之处，一是，不该控制的卸扣扭矩加以控制，增加了卸扣转向的流道阻力，减少了卸扣时油马达内部的压差，降低了动力钳的卸扣能力。由于阀芯台阶与阀体之间间隙的存在，内泄不可避免，在卸扣大压差下，动力钳卸扣转速及动载冲击力都会有所削弱，影响动力钳卸扣能力的发挥。二是，油井管柱的卸扣扭矩，通常是上扣扭矩的2～4倍，扭矩控制阀以满足卸扣扭矩设置结构尺寸，通过一顶杆传递扭矩传感压力，不仅结构繁琐，而且增加密封层次，增加了摩阻，降低了扭矩控制阀的灵敏度。三是，因结构所需，阀芯与顶杆接触处设置与大气通孔，即外泄油孔，一旦密封圈稍有磨损，就会出现向外渗漏油。四是，不该控制的卸扣扭矩加以控制，使扭矩控制阀的工作频率增加一倍，工作寿命减少一半，而且易出现故障，增加维修费用，乃至影响动力钳的正常工作，如专利号为ZL97235655·X，名称为“液压动力钳扭矩控制阀”与专利号为ZL97235654·1，名称为“液压动力钳扭矩传感机构”相匹配的现有动力钳扭矩调控技术就是这样。
本实用新型的目的，就是要克服现有技术的不足之处，提供一种结构简洁，灵敏度高，使用寿命长，不外渗漏油，不影响动力钳卸扣能力的一种改进的动力钳扭矩调节阀，与专利申请号为99257759·4，名称为“一种能自动补充油的动力钳扭矩传感器”相匹配，构成改进的动力钳扭矩调控新技术。
本实用新型的技术方案是扭矩调节阀由阀体、阀芯、主弹簧、副弹簧、弹簧座、阀帽、丝杠、背帽及端堵头组成。阀芯装在阀体的阀孔中，阀孔有两段扩张，分别与阀芯之间构成控制油腔及溢流油腔，靠近控制油腔一侧的阀孔端部，联接端堵头，使阀芯限位，并可与扭矩传感器的传感压力油路相接，扭矩传感器的传感压力油直接作用在阀芯端面上；靠近溢流油腔一侧的阀孔外端，联接阀帽，阀帽内装弹簧，弹簧一端通过弹簧座支持在阀芯上，并由阀孔端面限位，弹簧另一端支持在阀帽上的丝杠上。阀芯在控制油腔段上有一环槽，阀芯在向弹簧方向移动时，阀芯环槽能将控制油腔与溢流油腔沟通。阀体上有受控通孔及不受控通孔，受控通孔与控制油腔相通，受控通孔进油，不受控通孔回油时，动力钳作上扣方向旋转，反之，不受控通孔进油，受控通孔回油时，动力钳作卸扣方向旋转，阀体上有内通道可将溢流油腔与相邻阀件的回油腔沟通。阀体四角有四个通孔，穿过四只螺钉能将阀体串接于前后液压件之间形成集成液压回路。工作时，拧动丝杠，调节弹簧压力，即可使动力钳取得不同的上扣扭矩值。
本实用新型的实施，将显著改善动力钳扭矩调控系统的技术性能，延长其使用寿命，使动力钳扭矩调控技术更适用、更可靠，经济效益和社会效益显著。
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
图1为本实用新型结构示意图；图2为
图1的A-A剖视图；图3为
图1的B-B剖视图；图4为
图1的C-C剖视图；图5为本实用新型与相关技术的液压回路图。
如
图1所示，本实用新型由阀体(2)、阀芯(3)、主弹簧(10)、副弹簧(11)、弹簧座A(8)、弹簧座B(13)、阀帽(12)、丝杠(14)、背帽(15)、端堵头(1)组成。阀芯(3)装在阀体(2)的阀孔中，阀孔有两段扩张，分别与阀芯之间构成控制油腔(4)及溢流油腔(7)，靠近控制油腔一侧的阀孔端部，联接端堵头(1)，使阀芯限位，并可与扭矩传感器的传感压力油路相接，使扭矩传感器的传感压力油直接作用在阀芯端面上。匹配的动力钳扭矩传感器为专利技术，名称为“一种能自动补充油的动力钳扭矩传感器”，专利申请号为99257759·4。靠近溢流油腔一侧的阀孔外端，联接阀帽(12)，阀帽内装主弹簧(10)及副弹簧(11)，弹簧一端通过弹簧座A(8)支持在阀芯(3)上，并由阀孔端面限位，弹簧另一端通过弹簧座B(13)支持在阀帽上的丝杠(14)上，拧动丝杠(14)，可调节弹簧压力，即调节与弹簧压力相平衡的扭矩传感压力，当扭矩传感压力增大时，阀芯向弹簧方向位移。阀芯在控制油腔段上有一环槽(5)，阀芯在向弹簧方向移动时，阀芯环槽(5)能将控制油腔(4)与溢流油腔(7)沟通，使动力油短路溢流。阀体上有受控通孔(6)及不受控通孔(9)，受控通孔(6)与控制油腔(4)相通，受控通孔(6)进油，不受控通孔(9)回油时，动力钳作上扣方向旋转，反之，不受控通孔(9)进油，受控通孔(6)回油时，动力钳作卸扣方向旋转。阀体上有内通道(17)、(16)，可将溢流油腔(7)与相邻阀件的回油腔沟通。阀体四角有四孔(18)，用于穿螺钉，可将阀体(2)串接在前后液压件之间形成集成液压回路，这不仅使结构简洁紧凑，而且可减少油路阻力损失。
阀帽(12)内装弹簧，视扭矩调节范围数值大小而定，在扭矩调节范围数值较小时，可只装一只弹簧。
如图2所示，阀体(2)的扩孔与阀芯(3)之间构成控制油腔(4)，阀体上有受控通孔(6)与控制油腔(4)相通。
如图3所示，阀体(2)的扩孔与阀芯(3)之间构成溢流油腔(7)，溢流油腔(7)有内通道(17)、(16)，可与相邻阀件的回油腔相通。
如图4所示，阀体(2)上有不受控通孔(9)，从阀体直接通过，不受阀芯(3)控制，油流畅通无阻。
如图5所示，本实用新型(22)被串接在手动换向阀(20)与主钳油马达(21)之间。本实用新型的控制油路与扭矩传感器(25)(即申请号为99257759·4，名称为“一种能自动补充油的动力钳扭矩传感器”)的扭矩传感压力油路相接，背钳齿条柱塞油缸(24)与主钳油马达(21)油路并联，压力表(23)显示扭矩传感压力，该压力值与动力钳扭矩成正比关系，因此，该压力表也就是相对应的扭矩表，压力表(19)显示动力油压力值。
当油路A为动力油进油，油路B为回油时，动力钳作卸扣方向旋转，本实用新型(22)不起作用，主钳后导杆(26)在扭矩传感器(25)长圆孔中，向图示向下接触长圆孔，扭矩传感器也不起作用。
当油路B为动力油进油，油路A为回油时，动力钳作上扣方向旋转，此时，主钳后导杆(26)向图示向上接触柱塞，扭矩传感器油缸内压上升，当上升至设定值时，本实用新型(22)溢流，主钳油马达停转，动力钳上扣扭矩得以调控。
权利要求1．一种改进的动力钳扭矩调节阀，含有阀体、阀芯、主弹簧、副弹簧、弹簧座、阀帽、丝杠、背帽及端堵头，阀芯装在阀体的阀孔中，阀孔有两段扩张，分别与阀芯之间构成控制油腔及溢流油腔，靠近控制油腔一侧的阀孔端部联接端堵头，靠近溢流油腔一侧的阀孔外端联接阀帽，阀帽内装弹簧，弹簧一端通过弹簧座支持在阀芯上，并由阀孔端面限位，弹簧另一端支持在阀帽上的丝杠上，其特征在于阀芯在控制油腔段上有一环槽，阀体上有受控通孔及不受控通孔，受控通孔与控制油腔相通，受控通孔进油，不受控通孔回油时，动力钳作上扣方向旋转，反之，不受控通孔进油，受控通孔回油时，动力钳作卸扣方向旋转，阀体上有内通道将溢流油腔与相邻阀件的回油腔沟通，通过端堵头，动力钳扭矩传感器的传感压力油直接作用在阀芯端面上。
2．如权利要求1所述的一种改进的动力钳扭矩调节阀，其特征在于端帽内可以只装一只弹簧。
3．如权利要求1所述的一种改进的动力钳扭矩调节阀，其特征在于阀体四角有四通孔，可穿过四螺钉将阀体串接于前后液压件之间形成集成液压回路。
专利摘要本实用新型涉及油田上卸油井管柱螺纹的动力钳的扭矩调节阀,该阀由阀体、阀芯、弹簧、阀帽、丝杠、背帽、端堵头组成,串接在动力钳手动换向阀与主钳油马达之间,该阀与一种能自动补充油的动力钳扭矩传感器相匹配,构成只调控上扣扭矩的动力钳扭矩调控技术,实施该技术,将显著改善动力钳扭矩调控系统的技术性能,延长使用寿命,使动力钳扭矩调控技术更适用、更可靠。
文档编号E21B19/00GK2450373SQ00255290
公开日2001年9月26日 申请日期2000年10月9日 优先权日2000年10月9日
发明者傅永森 申请人:傅晖